6-局域网拓展与高速主干网-2013秋_673607372.pdf

第6讲：局域网拓展与高速主干网 计算机网络技术基础 曾嵘、余占清 yzq@ 0102013.10 2局域网基本拓扑结构实例 总线拓扑实例： ? Ethernet ?载波侦听 ?冲突检测 ? CSMA/CD ?截断二进制指数重发 按Backoff 策略等待 准备发送 站 监听 信道 传输数据并 监听信道 信道空闲 信道忙 检测到冲突 无冲突 传输完成 发送JAM 信号 )12(2 ??? iT ? 3无线局域网中的隐蔽站问题 ?隐蔽站: A, C两个站点不能互相“听见” ?障碍物, 信号衰减 ?在B站点发生冲突 ? 802.11MAC的设计目标: 避免可能在B站发生的冲突 ? CSMA/CA: 带有冲突避免（Collision Avoidance） 策略的CSMA 3 4?最短收发器间距 ：2.5米 ?每网段最多计算机数：100 ?最大传输距离：500米 ?最大网络长度 ：2500米 10M bps IEEE标准:10Base-5 5? 典型缆线：细缆 ? 最大传输距离：185米 ? 最短传输距离：0.5米 ? 每网段最多计算机数：30台 ? 最大网络长度：925米 10M bps IEEE标准:10Base-2 610M bps IEEE标准:10Base-T 典型缆线：UTP3、4、5类 连接器 ：RJ45 最大传输距离：100米 最短传输距离：2.5米 10Base-T 硬件系统及其连接 6 7TCP/IP模型 应用层 传输层 网络层 主机至网络 MAIL HTTPTELNETSMTPFTP WWW TFTP TCP UDP ICMP IP ARP RARP 硬件接口 TCP/IP参考模型 8局域网扩展 ?局域网设计应考虑因素 ?连接距离 ?网络流量 ?最大延迟 ?所需费用 8 9局域网扩展 ? 常用扩展方法一 ? 光纤扩展 ?延迟短、带宽宽 ?一般用于楼间连接 9 10 ?常用扩展方法一 ?光纤扩展例 局域网扩展 10 11 局域网扩展 ? 扩展方法二:中继器 ? 针对信号衰减 ? 无保留地转送数据 ? 当一个网段冲突或发生电干扰 时，中继器会导致另一个网段 出现同样的问题 ? 中继器一般不超过四个 ? 物理层，不处理帧 ? 只能连接同种帧格式的网络 12 局域网布线、接口与物理结构 ? 以太网扩展方案之三：双绞线以太网 ?集线器 (Hub) HUB 最长100米 HUB HUB 最长100米 集线器级连 12 13 集线器 –集线器（Hub）是一种特殊的中继器，它可以转接多个网络 电缆 –当网络上的某条线路或节点出现故障，不会影响网络上其 它节点 ?集线器的主要作用 ? 连接作用：将多个RJ45连接，同 时可以将双绞线同细缆/粗缆相连； ? 放大信号 ? 当HUB 将测到冲突信号时，产生 JAM信号 ? 自动监测故障站点，从网络上隔 离有问题的计算机 13 14 集线器 –集线器（Hub）是一种特殊的中继器，它可以转接多个网络 电缆； –当网络上的某条线路或节点出现故障，不会影响网络上其 它节点。 ?集线器的特点 ? 网络结构化的重要特征 ? 集线器是星形结构网络的中心 ? 网络扩展容易、管理方便 ?集线器能够方便地扩展网络的 直径和网络中的用户数目 ?提高网络的可维护性和可管理 性 ?不负责MAC帧的转换工作 ?只能连接同种帧格式的网络 14 15 局域网扩展：网桥 ? 工作在数据链路层 ? 实现帧的存储和转发 ? 能够处理一个完整的帧 ? 帧的路由过程 ? 目的LAN与源LAN相同，则丢弃帧 ? 目的LAN与源LAN不同，则转发帧 ? 目的LAN未知，则扩散帧，并逆向学习 ? 网桥有两类： ? MAC子层的网桥，在同构网络中作桥接 （IEEE802.3和IEEE802.3网络） ? LLC子层网桥可以桥接不同的MAC层 如IEEE802.3和IEEE802.5之间 传输媒体 物理层 物理层 MAC子层 LLC子层 MAC子层 LLC子层 高层协议 局域网参考模型 高层协议 高层协议 IEEE802 局域网参考模型 15 16 ? 网桥特点 ? 可以实现更大范围的LAN连接 ? 中继器一般只能将最多5段以太电缆连接起来而且不能 超过一定的距离 ? 网桥不受限制 ? 局域网分隔 ? 将一个负载很重的大LAN分隔成使用网桥互连的几个LAN 以减轻负担； ? 不同类型的LAN连接 ? 选择性转发：过滤功能，隔离错误，提高网络性能 ? 可以提高LAN的安全性 ? LAN普遍采用的是广播式通信方式 ? 部分网桥有隔离广播的功能 局域网扩展：网桥 16 17 工作原理： ? 网桥工作在混杂（promiscuous）方 式，接收所有的帧 ? 接收到帧，查询地址/端口对应表 ? 确定是丢弃还是转发 ? 启动，